如何做好金屬平均晶粒度能力驗證的幾點經驗

只看該作者 · 2015-12-30 17:10:15

金屬的晶粒度評定是金相檢驗中基本檢測項目之一，金屬的晶粒度也是金屬材料物理性能部分的能力驗證項目之一，但是目前據我所了解的新一代的金相人好像對這些基本功學的不是太扎實，根據我本人近兩年所做的兩次晶粒度的能力驗證為基礎（一次為金屬平均晶粒度的測定，另一次為鋁合金平均晶粒度的測定），按照晶粒度檢測的步驟，闡述一下個人對如何做好金屬平均晶粒度能力驗證的幾點經驗，供大家學習參考，也希望大家不吝賜教。
1. 仔細閱讀《能力驗證計劃指導書》，嚴格按照指導書的要求進行測試并報送測試結果，避免因看錯要求而報錯結果導致不滿意結果出現，一般要求報兩個測試結果，一個是平均截距，另一個是晶粒度級數。要看清楚指導書中對晶粒度級數測試結果的保留位數以及平均截距測試結果的單位與保留位數的要求。一般金屬平均晶粒度的測定指導書中都指明用GB/T 6394-2002的截點法進行測試。
2. GB/T 6394-2002的截點法中有直線截點法、單圓截點法和三圓截點法，推薦使用三圓截點法（仲裁檢驗使用的方法，最準確的方法）。能力驗證的樣品為一張金相圖片，可使用Word等辦公軟件或畫圖軟件在金相圖片上畫三個等距的同心圓，三圓的直徑為d，2d，3d，d可用任意直徑，畫這三個等距同心圓的原則就是使之能穿過更多的晶粒，得到更多的截點，使測試結果更為客觀，通俗點就是圓要畫的盡可能大，畫好圓后直接打印出來。GB/T 6394-2002中圖1就推薦使用直徑分別為79.58mm、53.05mm和26.53mm的圓，使得三圓總周長為500mm以方便計算，其實使用推薦的直徑的前提就是必須調整金相圖片的大小使這三個圓能盡可能穿過較多的晶粒。
3. 打印出來后就是數截點數，數截點數嚴格按照GB/T 6394-2002中5.3.3.2的要求，對圖片中與晶界相切的，有明顯三個晶粒匯合點應該仔細對比原金相圖片進行確認，同時，金相圖片中會有個別晶界沒有腐蝕的很清楚的，一定要計算進去，一些細小的晶粒也不能忽略，也要計算進去。數完三個圓的截點后相加就得到三圓的總截點數P。然后用卡尺測量打印出來的圖片中標尺的長度和三圓直徑，用測出的長度除以標尺長度即為放大倍數M。將三圓周長相加即得到總截線的長度L。其實如果用WORD軟件的話，每個圓的直徑可以直接在word中設置，打印出來的都是直接尺寸，比如word中三圓的直徑分別設置為4mm、8mm、12mm，打印出來用卡尺測量絕對絲毫不差，標尺的長度也可以通過在word中畫一條和標尺同樣長的線來測量，可以省去卡尺測量的步驟，而且在word中可以通過放大使畫的線與標尺的長度無限接近，直接在word中讀畫線的長度，減少用卡尺測量長度的誤差，提高測量精度。
4. 平均截距按照GB/T 6394-2002中5.3.1.1的公式計算，平均截距=L/(M*P）晶粒度級數，也就是平均晶粒度級別數G，按照GB/T 6394-2002中5.3.1.2的公式計算，G=6.643856*lg（M*P/L）-3.288
平均截距和晶粒度級數結果嚴格按照指導書中的單位要求和修約規則要求進行修約。
5. 建議進行3次～5次的測量，結果報告表中的測試結果報幾次測量的中間值。因為能力驗證的金相圖片都是長方形，我一般會將三個等距的同心圓在金相圖片左邊的位置、左邊偏中的位置、中間位置、中間偏右的位置和右邊位置五個位置都測量一次，然后取五個測量的中間值。（建議不要取平均值，取平均值的話，截點數與實際測試結果會不一致）同時，建議2～3人對同一張圖片的截點數分別計算，盡量避免人為錯誤導致截點數與實際不符。
6. 按照上述方法，晶粒度的能力驗證基本不會有太大問題，一般晶粒度的穩健標準差有0.3級左右，三圓截點法的精度肯定是能夠滿足的，只要在操作過程中不出現錯誤行為。建議大家多問，多向前輩請教，有時不要自己想當然的以為是正確的，能力驗證是一個很嚴肅的問題，代表著整個實驗室的技術能力水平，當然也反映了你個人的技術能力，必須認真、嚴謹、科學的去對待。